李巖，李娟，勾天兵，林士杰

(吉林省林業(yè)科學研究院，吉林 長春 130033)

紫椴(Tilia amurensis Rupr.)，國家Ⅱ級保護植物［1］。近年來，其資源大量減少，主要是因為其種子具有休眠特性［2，3］。解除休眠的種子需要適宜的萌發(fā)環(huán)境條件，特別是溫度條件對種子順利萌發(fā)至關(guān)重要［4，5］。我們已經(jīng)研究了解除休眠的紫椴種子萌發(fā)的適宜溫度及內(nèi)含物的變化［6］，本文旨在探索已經(jīng)解除休眠的紫椴種子不同溫度下其萌發(fā)過程中內(nèi)源激素的變化，揭示紫椴種子萌發(fā)的生理機制。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料來源于吉林省臨江市。種子從植株上采下后，自然風干，置于4 ℃冰箱中備用。種子平均千粒質(zhì)量(40.4 ± 2.88)g，平均含水量(10.82 ±1.66)%。

1.2 不同溫度下紫椴種子萌發(fā)過程中內(nèi)源激素的變化

經(jīng)層積處理解除休眠的種子用0.5%的KMnO4消毒30 min 并用自來水沖凈，然后置于鋪有雙層濾紙的發(fā)芽盒中，保持發(fā)芽床濕潤，發(fā)芽盒留有空隙，以保持通氣。將裝有種子的發(fā)芽盒置于不同溫度的培養(yǎng)箱中，在黑暗條件下進行萌發(fā)。萌發(fā)溫度設(shè)15℃/10 ℃(種子萌發(fā)最適溫度)和25 ℃(種子萌發(fā)最差溫度)2 種處理，分別于種子萌發(fā)的第0、4、8、12、16、20 天取樣，委托中國農(nóng)業(yè)大學采用酶聯(lián)免疫法測定激素含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度下紫椴種子內(nèi)源激素含量的變化

2.1.1 GA 含量的變化 從圖 1 可知，0 ～ 12 d 25℃和15 ℃/10 ℃下種子中GA 含量變化較為一致，是持續(xù)降低的，12 ～20 d 25 ℃下種子中GA 含量仍是持續(xù)降低的，而15 ℃/10 ℃下種子中GA 含量則出現(xiàn)了一個上升的過程。說明高溫下GA 含量降低，使種子萌發(fā)速度減慢，以緩解高溫造成的對種子完成正常生理活動的壓力。

圖1 不同溫度下GA 含量的變化

2.1.2 ABA 含量的變化

圖2 不同溫度下ABA 含量的變化

從圖2 可知，不同萌發(fā)溫度下，ABA 的變化趨勢基本一致，都是持續(xù)降低的。但是15 ℃/10 ℃下種子中ABA 含量始終低于25 ℃下種子中ABA 含量。萌發(fā)至16 d 時15 ℃/10 ℃和25 ℃下種子中ABA 含量分別比 0 d 降低了 24.52%和 17.44%。在整個種子萌發(fā)過程中，25 ℃下種子中ABA 含量始終高于15 ℃/10 ℃，表明種子發(fā)芽難易與內(nèi)源ABA 含量有很大關(guān)系。

2.1.3 IAA 含量的變化

圖3 不同溫度下IAA 含量的變化

從圖3 可知，不同溫度下種子中IAA 含量變化趨勢基本一致，均呈先上升，再下降的趨勢。二者在12 d 時達到一個小高峰，且高峰值分別是0 d 時含量的 1.11 倍和 1.02 倍，而25 ℃下種子中 IAA 含量一直低于15 ℃/10 ℃，12 d 后二者都呈下降趨勢。高溫下IAA 含量降低，這可能是高溫下種子中ABA含量較高，ABA 與IAA 相拮抗有關(guān)。

2.2 不同溫度下激素比值的變化

圖4 不同溫度下GA/ABA 比值的變化

圖5 不同溫度下IAA/ABA 比值的變化

從圖4 可知，25 ℃下種子中GA/ABA 的相對比值基本不變，而15 ℃/10 ℃下種子中GA/ABA 的相對比值則以12 d 為轉(zhuǎn)折點，呈上升趨勢，20 d 時是0 d 的1.43 倍。說明 GA/ABA 比值的升高，能夠解除種子休眠，啟動種子萌發(fā)。從圖5 可知，25 ℃和15℃/10 ℃下種子中IAA/ABA 的比值變化趨勢非常一致，都是經(jīng)歷了先上升后下降的過程。并以12 d為轉(zhuǎn)折點，15 ℃/10 ℃和25 ℃下種子中IAA/ABA的比值是 0 d 時的 1.36 倍和 1.20 倍。

3 結(jié)論與討論

許多植物種子中，休眠與萌發(fā)就是一個激素平衡的調(diào)節(jié)過程［7］。當種子在不適宜條件萌發(fā)時，內(nèi)源ABA 含量保持較高水平，有ABA 的生物合成，萌發(fā)受到抑制［8，9］。本試驗結(jié)果表明，相對于適宜萌發(fā)溫度，25 ℃時ABA 含量增加，說明高溫脅迫對種子產(chǎn)生影響，會產(chǎn)生逆境脅迫信號物質(zhì)ABA，其含量是萌發(fā)的關(guān)鍵因素。

IAA、GA 是種子體內(nèi)重要的促進種子萌發(fā)的激素，因此高溫下，這類激素含量會發(fā)生變化，以協(xié)調(diào)種子的生理活動，適應環(huán)境的變化。高溫下，種子中GA、IAA 含量下降，造成種子萌發(fā)過程中，生長素類促進細胞建成和細胞的延伸，赤霉素類促進淀粉的分解及細胞的生長等一系列種子內(nèi)部生理活動受到不同程度的抑制。植物內(nèi)源激素在發(fā)揮其生理作用時并不是孤立的，而是相互聯(lián)系，相互制約的。雖然GA 含量比是解除種子休眠的啟動性因素，然而IAA與ABA 之間的關(guān)系對種子休眠解除和種子萌發(fā)也有重要的影響。本試驗表明，高溫下，使得種子中GA/ABA、IAA/ABA 的比值都顯著低于適溫(15 ℃/10 ℃)，也說明當抑制型激素ABA 的含量占優(yōu)勢時，種子的發(fā)芽便會受到抑制，處于休眠狀態(tài)。

［1］穆立薔，鄒琦，楊國亭，等.東北地區(qū)不同緯度紫椴枝葉解剖構(gòu)造比較分析［J］.東北林業(yè)大學學報，2007，35(4):25 －27

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